Внутренняя структура шкафов распределения электроэнергии: компоненты, технологии и умные решения

1Ограждение (протекция и конструкция EMC)

• Материал: холоднокатаная сталь или оцинкованная сталь (для устойчивости к коррозии); корпуса из нержавеющей стали используются в высококачественной, суровой среде (например, химические заводы, морские среды).
• Ключевые особенности:
  • Уровни защиты IP (например, IP54) обеспечивают надежность против пыли и влаги.
  • EMC-защита минимизирует помехи от VFD и сервоприводов, соответствуя стандартам IEC 61439.
• Случайное исследование: Солнечные фотоэлектрические установки проходят испытания на солевой спрей, чтобы выдержать коррозию на открытом воздухе.

2. Автобусные решетки (эффективная передача мощности)

• Материал: Медные штанги (проводимость > 98%) или алюминиевые штанги (легкие, экономичные), часто оцинкованные или серебристые для устойчивости к окислению.
• Инновации:
  • Модульные системы шины допускают установку без использования инструментов (например, в распределении центров обработки данных).
  • Беспроводные датчики температуры, поддерживаемые Интернетом вещей, предотвращают перегрев с помощью мониторинга в режиме реального времени.

3Прерыватели (интеллектуальная защита)

• Виды:
  • MCB (Miniature Circuit Breaker): защищает от перегрузки разветвленные цепи.
  • ACB (Air Circuit Breaker): защищает главную поступающую мощность, с умными выпусками, позволяющими удаленное срабатывание.
• Тенденции в отрасли: Селективная координация в сочетании с обнаружением ошибок дуги (AFCI) позволяет избежать полного отключения системы во время сбоев (критически важно для заводов полупроводников).

4Контакторы (управление двигателем)

• ФункцияПЛК-управление для запуска, остановки или обратного движения двигателей.
• Применение: Системы сортировки конвейера соединяют VFD с группами контакторов для управления многоскоростным двигателем.

5. Реле тепловой перегрузки (защита двигателя)

• Усовершенствовать: Традиционные биметаллические ленты заменяются электронными реле перегрузки (например, Schneider TeSys), предлагающие точные настройки тока и регистрацию неисправностей.

6. Защитные устройства (защита от короткого замыкания)

• Выбор:
  • Тип gG/gL (общего назначения) против типа aR (быстродействующий для полупроводников).
  • Высоковольтные постоянные предохранители имеют решающее значение для зарядных станций электромобилей и систем хранения энергии.

7Трансформаторы приборов (мониторинг и измерение)

• Умные функции:
  • Котушки Роговского позволяют проводить широкочастотные измерения (идеально подходят для VFD-схемы).
  • Объединяющие устройства (MU) поддерживают интеграцию цифровой сети с помощью протокола IEC 61850.

8Устройства для измерения (цифровой мониторинг)

• Тенденции:
  • Многофункциональные счетчики с подключением RS485/MODBUS интегрируются с системами управления энергией (EMS).
  • Гармонический анализ (соответствует стандарту IEEE 519) защищает высокоточное оборудование в больницах.

9. Кнопки управления и индикаторы (HMI)

• Проектирование:
  • Противовзрывные кнопки (Ex d) для нефтегазовой промышленности.
  • Сенсорные экраны HMI заменяют традиционные кнопки, позволяя визуализировать систему в режиме реального времени.

10Терминальные блоки (эффективная проводка)

• Инновации:
  • Терминалы с пружинной клеткой позволяют устанавливать без инструмента.
  • Двухслойные терминалы экономят пространство (например, в железнодорожных транспортных шкафах).

11. Вторичные схемы (умное ядро)

• Интеграция:
  • ПЛК в паре с облачными платформами позволяют удаленное обслуживание с помощью прогнозной аналитики.
  • Волоконно-оптическая связь заменяет медную проводку для иммунитета от EMI (например, в контроле сталелитейных заводов).

Будущие тенденции: умное и экологичное распределение электроэнергии

• Диагностика на основе ИИ: Крайние вычисления в сочетании с датчиками предсказывают сбои (например, перегрев шины, срок службы выключателя).
• Энергоэффективность: Реактивная компенсация на основе SVG уменьшает потери, поддерживая цели нейтралитета углерода.
• Модульность: масштабируемые конструкции облегчают быстрое расширение мощностей (очень важно для электростанций с возобновляемыми источниками энергии).